• KSBB Journal
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• 제20권5호
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• pp.350-354
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• 2005

수소생산을 최적화하기 위하여 Enterobacter cloacae YJ-1을 이용해 생산성에 미치는 탄소원 농도, 질소원 농도, 금속이온 농도, 아미노산 효과로서 회분식 배양을 통하여 실험을 수행하였다. 각종 탄소원의 종류에 따라 수소생산을 검토한 결과 glucose 첨가시에 가장 양호하였다. 따라서 glucose 농도를 변화시켜 수소생산량을 조사한 결과 $2\%$(w/v) 농도에서 최대를 보여 975.4 mL/L를 생산하였다. 각종 질소원 중에서 가장 효과적인 질소원은 yeast extract이었으며, 최대 수소생산량은 $1.5\%$(w/v) 농도에서 1651.5mL/L이었다. 금속이온으로는 $Na_2MoO_4$가 가장 효과적으로 나타나 $0.04\%$(w/v) 농도에서 1753.3 mL/L를 생산하였다. 아미노산은 cystein에서 가장 생산량이 많았으며, 다음은 proline, histidine, alanine 등 순이었다. 회분식 배양의 최적 조건하에 수소를 연속적으로 생산하기 위하여 반연속배양을 행한 결과 $3\%$ (w/v) 농도에서 2215.4 mL/L로 가장 높았다. 생산균주의 대사에 관한 물질을 보다 세밀히 조사하고 연속적인 수소생산을 살펴 산업적인 공정개발도 가능하리라 생각된다.

• KSBB Journal
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• 제15권5호
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• pp.489-496
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• 2000

고농도 유전자 재조합 대장균을 이용하여 pyruvate dehy-drogenase complex-E2 특이성 인간 모노클론 항체의 Fab 부분을 효율적으로 생산하기 위해 회분식, 이단 연속식, 반 유 가식, two-stage cyclic fed-batch 동 여러 가지 배양 방법이 조사되었다. 먼저 플라스미드 안정성 문제를 극복하기 위해 growth stage와 production stage를 분리하는 two-phase 회분식 배양과 이단 연속식 시스템을 시도하였다 그 결과 two-phase 회분식 배양보다는 이단 연속식 배양에서의 세포농도와 항체 생산성이 우수하였다 또한 이단 연속식 배양에서의 세포 성 장과 항처l 생산성은 용존산소를 제어한 경우가 그렇지 않은 경우보다 월등하게 높았다. 그리고 plasmid 안정성에 있어서 는 실험기간 내에 거의 100%를 유지하여 높은 안정도를 보 여주었다. 유가식 공정에 적합한 공급 배지로 변형된 M9 배 지가 최적배지로 선정되었고 이 배지 중 최적의 CjN 비율을 조사한 결파 2:3으로 결정되었다. 반 유가식 시스템에서 constant feeding 전략을 사용할 경우 최적 공급속도는 $0.6g/\ell/hr$이었다. 또한 pulse에 의해 공급배지를 공급할 경우에는 총 공급 량이 같을 경우 소량으로 자주 공급해 주는 것이 공급배지를 한꺼번에 많은 양을 공급해주는 것 보다 바람직하였다. 여러 가지 feeding 전략을 조사해 본 결과 linear feeding 방법이 가장 효과적이었다. 하지만 linear feeding 방법마저도 고농도 세포배양에 한계가 있었기 때문에 pH-stat 방법을 이용한 two-stage cyclic fed-batch 시스템을 시도하여 $54 g/\ell$의 세포 를 얻을 수 있었다. 따라서 이 방법이 일단 생산성 향상을 위한 세포의 고농도 배양에는 조사한 여러 배양 시스템 중에 가장 효율적인 시스템임올 알 수 있었다 하지만 이 시스템 에서 포도당을 낮은 level로 유지할 수 있었으나, 초산의 과도한 축적으로 항체 생산성의 향상은 예상에 비해 크지 않았다.

• KSBB Journal
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• 제24권1호
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• pp.70-74
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• 2009

본 연구에서는 음식물쓰레기를 당화시키기 위해 섬유소분해효소를 효율적으로 배양하고자 먼저 refill하는 멘델배지의 농도를 0.5%로, 새로운 배지의 주입시간을 12시간으로 결정하였다. Flask 레벨에서는 fill-and-draw 방법으로 12시간 단위로 연속배양한 결과, amylase 활성은 300시간까지 1.0 U/mL 내외로 유지되었으며, FPase 활성은 156시간까지 0.40 U/mL 이상으로 유지되었다. 이때의 효소생산성은 amylase 3.49 U/L. hr, FPase 1.02 U/L. hr 이었다. 10 L에서는 batch, fed-batch, fill-and-draw 방법으로 효소를 생산한 결과 batch에서 가장 높은 효소생산성을 나타내었으며, 그다음은 fed-batch 이었다. Batch에서의 효소생산성은 amylase 42.30 U/L. hr, FPase 5.60 U/L. hr, fed-batch에서는 각각 23.03, 2.76 U/L. hr 이었다. 그리하여 T. inhamatum KSJ1을 이용한 섬유소분해효소의 연속배앙에서 10 L 생물반응기에서 fed-batch 빙법이 가장 효율적이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제36권6호
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• pp.488-494
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• 1993

토양으로부터 생육도와 유기산의 자화도가 우수한 광합성세균 P17 균주를 분리하여 균학적 성질을 검토한 결과 이 균주는 Rhodospirillum rubrum으로 동정되었다. 유기폐수처리용 종균 생산을 위한 본 균주의 배양조건을 검토한 결과, 탄소원으로서 0.2% Na-acetate, 0.1% Na-propionate, 0.2% Na-lactate를 함유한 혼합 유기산이 효과적이었으며, 0.1% yeast extract를 첨가하였을 때 높은 생육도를 나타내었다. 최적배양조건의 환경인자들은 온도 $30^{\circ}C$, pH 7.0, 조도 2,500 lux, 교반 $50{\sim}100\;rpm$ 등이었다. Jar fermentor를 이용한 회분배양과 반연속배양으로부터 각각 5.17 g/l와 7.93 g/l의 균체가 생산되었으며, 연속배양에서는 희석비율 0.21 $h^{-1}$에서 생산성이 0.206 g/l/h이었다. R. rubrum P17을 두부공업폐수에 적용시켰을 때, 4일간 배양으로 초기 COD(3,240 mg/l)를 250 mg/l까지 감소시켰다.

• 상하수도학회지
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• 제25권3호
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• pp.307-312
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• 2011

The potential of algal-bacterial culture was investigated for advanced treatment of animal wastewater. Fed-batch experiments were carried out to examine treatability of nitrogen and phosphorus in different microbial consortium: Chlorella vulgaris, activated sludge, three microalgae strains (Scenedesmus, Microcystis, Chlorella) and Bacillus consortium, and three microalgae strains and sludge consortium. Single culture of C. vugaris showed the better efficiency for nitrogen removal but was not good at organic matter and phosphorus removal compared with activated sludge. Three microalgae and Bacillus consortium was best culture among the culture and consortium for pollutants removal tested in this experiment. Effect of $CO_2$ addition was studied by using three microalgae and Bacillus consortium. $CO_2$ addition enhanced T-P removal efficiency up to 60%. However, removal efficiencies of T-N and ammonia nitrogen reduced on the contrary.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.742-746
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• 1999

새로운 형태의 내부조사형 광생물반응기에서 Chlorella sp. HA-1의 이산화탄소 고정화 특성을 살펴보았다. 높은 이산화탄소 농도에서 균체를 적응시켜 10%와 20%(v/v) 이산화탄소 농도 모두에서 내성을 가지도록 하였다. 그리고 조도, 초기균체농도, pH 등을 조절하여 이산화탄소 고정화양, 372 $gCO_2/m^2{\cdot}day$을 얻었다. 또한 장시간 동안 지속적으로 배출되는 이산화탄소를 제거하기 위한 운전 방법으로 반연속식 배양방법을 사용하여 희석비를 0.1씩 증가시켰을 때 각 단계마다 균체성장속도를 일정하게 유지하는 결과를 얻었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권3호
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• pp.273-278
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• 1985

새로운 페니실린 발효방법으로서, Penicillin chrysogenum의 포자를 담체의 미세구멍 조직에 흡착시킨 후 배양하여 얻은 균사증식담체를 이용하여 페니실린 발효를 시도하였다. 고정화 담체로써는 Celite가 가장 효율적이었으며, 이때 균사는 담체의 내부에서부터 포자가 발아하여 담체의 표면에서 증식하기 때문에 매우 안정된 biofilm growth를 얻을 수 있었다. 프라스크 배양에서 담체의 양을 5-10% 첨가하였을 때 세포의 증식과 페니실린의 생산이 전통적인 dispersed filamentous growth 에 의한 발효방법보다 현저히 증가되었다. 그러나 두 경우 모두 세포의 활성은 1900 unit/mg-cellㆍhr로 일정하였다. 균사증식 담체를 이용하여 유동층 발효조에서 반연속식으로 발효를 진행시킨 결과 페니실린의 연속생산이 가능함을 발견하였다. 그러나 발효조내에서 biofilm growth시 film두께의 조절과 페니실린 생산성을 일정수준으로 오랫동안 유지시킬 수 있는 방법이 앞으로 연구되어야 할 것으로 판단되었다.

• KSBB Journal
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• 제15권1호
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• pp.14-21
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• 2000

본 연구는 조류의 고농도 배양을 통하여 축산폐수로부터 질소, 인등의 영양염류를 효과적으로 제거하여 환경오염을 감소시키는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여 조류성장의 환경적 요소인 질소/인 농도비에 대한 질소와 인의 제거효율 분석 실험을 통하여 질적 질소/인 농도비를 결정하였다. 고농도 조류 배양을 위한 광도의 균일한 공급을 위하여 광섬유를 이용한 광생물반응기를 공정에 적용하였다. 제안된 광섬유를 이용한 광생물반응기는 광원으로부터 반응기 전체로 효과적인 광전달을 수행하는 것을 확인하였다. 조류 배양에서 조류의 성장과 질소, 인의 제거를 표현하기 위해서 구조적 속도식 모델을 제시하였다. 유전알고리즘을 이용한 자기구성퍼지 제어기를 구성하여 반연속식 폐수처리공정의 제어를 수행하였다. 구성된 퍼지 제어기는 폐수의 유입량 조절을 통하여 질소의 농도를 주어진 설정치로 유지되도록 운전하였다. 실험 결과에 의해 자기구성 퍼지 제어기는 원하는 질소의 농도를 잘 유지함은 물론 조류의 성장을 증진시킴을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권3호
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• pp.245-250
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• 1985

효모의 구연산 생산성을 향상시키기 위하여 구연산 생성이 향상된 변이균주를 분리.사용하여 비교적 높은 당농도에서의 구연산발효 및 균체 순환식 반연속배양에 의한 구연산발효 실험을 실시하였다. 친균주인 Candida lipolytica S-109를 NTG처리하여 친주균에 비하여 구연산생성능이 30%정도 향상되고 fumarate, malate, isocitrate 생성이 억제된 변이균주 J-24를 분리하였다. 친균주 S-109와 변이균주 J-24를 10% glucose 함유 배지에서 6일간 배양하여 각각 56g/l, 72g/l의 구연산을 생성하였다. 배양액내의 구연산축적량을 향상시키기 위한 비교적 높은 glucose농도는 16%였으며 85g/l의 구연산을 생성하여 53% 수율을 보였다. P/C비, urea 및 yeast extract 농도를 각각 0.8-1.0 $\times$ $10^{-3}$, 0.15%, 0.25%로 할 때 93g/l의 구연산을 축적하여 58% 수율로 향상되었다. 효율적인 생산기를 연장하고 생산물 저해를 억제하며 유도기를 단축하기 위하여 균체순환식 반연속배양을 실시한 결과 그 생산성이 0.79g/l.h로서 회분식의 053g/l.h에 비하여 1.5배 높았다.

• 농업과학연구
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• 제11권2호
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• pp.322-327
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• 1984

전보(前報)에서 분리(分離)한 Rhizobium meliloti M14를 공시(供試)하여 그 종균생산(種菌生産)을 위한 기초적(基礎的) 연구(硏究)로서, 탄소원(炭素源) 및 질소원(窒素源), chemostat의 반련속식(半連續式) 운용(運用)에 의한 액체배양(液體培養)을 시도(試圖)하여 아래와 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 탄소원(炭素源) 비교(比較)한 단당류(單糖類), 이당류(二糖類) 및 당(糖)알콜류(類) 가운데 당(糖)알콜류(類)에서 가장 생육(生育)이 높았고 단당류중(單糖類中) 오탄당(五炭糖)에서의 생육(生育)은 육탄당(六炭糖)보다 저조(低調)하였다. 2. 천연(天然) 탄소원중(炭素源中) malt extract 및 molasses에서의 생육(生育)은 mannitol에서의 생육수준(生育水準) 이상(以上)이었다. 3. 질소원(窒素源)으로서 yeast water에 대(對)한 편향성(偏向性)이 인정(認定)되었으며 그 10%에서의 생육수준(生育水準)은 yeast extract 0.24%와 상응(相應)하였다. 4. Chemostat (MicroFerm 28L, New Brunswick model CMF-128S) 의 단식배양(單式培養)에 의(依)하여 36시간(時間) 배양(培養)으로 생균수(生菌數) $5{\sim}7{\times}10^9cells/ml$ 수준(水推)의 stationary phase에 도달(到達)하였고, 반련속식(半連續式) 운용(運用)으로 매(每) 24시간(時間)마다 동일수준(同一水準)의 생균(生菌)을 가진 배양액(培養液)을 그 운용량(運用量)에 대(對)하여 5분(分)의 4를 회수(回收)할 수 있었다.